專利名稱：電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車電機(jī)和變速箱技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種將電動(dòng)汽
車電機(jī)與變速箱整體設(shè)計(jì)并具有2—4個(gè)前進(jìn)檔的電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng) 裝置。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳動(dòng)部分包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)聯(lián)接和離合裝置、電機(jī)、 離合器和變速箱，驅(qū)動(dòng)聯(lián)接和離合裝置由突緣法蘭、離合器、軸套、分離叉、 撥桿、分離臂、分離軸承座、氣缸、飛輪轂、飛輪構(gòu)成。混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力 傳動(dòng)部分中的電機(jī)、離合器和變速箱是相互獨(dú)立的部件，因而在汽車上相互連 接后，存在以下不足之處 一是因其之間均有端蓋而增加軸向空間，使電機(jī)加 長，相應(yīng)增加了汽車重量，同時(shí)使電機(jī)軸同心度不夠好、剛性不夠好、轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量相對較大、振動(dòng)相對較大；二是未省略離合器，不能使軸向空間進(jìn)一步減小， 重量進(jìn)一步減輕，成本進(jìn)一步降低；三是變速箱中的同步器未省略，不能使變 速箱的重量進(jìn)一步減輕，成本進(jìn)一步降低。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對上述不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、并具有2 一4個(gè)前進(jìn)檔的電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置，包 括車用電機(jī)和變速箱，其特征是所述的車用電機(jī)輸出軸為變速箱輸入軸；變 速箱采用凹型殼體，并直接固定在車用電機(jī)輸出端的電機(jī)殼體上，共用端蓋； 凹型殼體上設(shè)有三個(gè)定位傳感器；變速箱采用平行軸式齒輪變速箱，并在第三 軸上安裝有編碼器；變速箱輸出軸上安裝有編碼器；變速箱上裝有兩個(gè)氣缸， 變速箱第三軸上裝有兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪，該兩個(gè)氣缸分別通過撥叉與兩組雙 聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪對應(yīng)連接；車用電機(jī)后端蓋側(cè)設(shè)有由軸套、分離叉、撥桿、分離 臂、分離軸承座構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)離合裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的車用電機(jī)后端蓋側(cè)設(shè)有由軸套、分離 叉、撥桿、分離臂、分離軸承座構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)離合裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)離合裝置聯(lián)接有內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)或者車用電機(jī)及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的車用電機(jī)為車用變頻調(diào)速三相交流 異步電機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的車用電機(jī)為車用變頻調(diào)速三相交流 永磁同步電機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的車用電機(jī)機(jī)座內(nèi)設(shè)有冷卻水道及進(jìn)、 出水口。
本實(shí)用新型由于采用平行軸式齒輪變速箱，并與車用電機(jī)共用同一端蓋， 變速箱采用凹型殼體，直接固定在車用電機(jī)上，不僅省去了變速箱相鄰的一個(gè) 端蓋，而且省去了離合器，相應(yīng)縮短了軸的長度，減少了軸向空間，也減輕了 重量，降低了成本。由于變速箱中無需同步器，因而相應(yīng)減輕了重量，降低了 成本。由于變速箱凹型殼體上設(shè)有三個(gè)定位傳感器，分別與空檔及輸出軸、第 三軸變位齒輪位置對應(yīng)，在第三軸及輸出軸上分別安裝有編碼器，在變速箱上 裝有兩個(gè)氣缸，變速箱第三軸上裝有兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪，該兩個(gè)氣缸分別通 過撥叉與兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪對應(yīng)連接，因而可實(shí)現(xiàn)多檔變速。本實(shí)用新型實(shí) 施后，電機(jī)借助變速箱輸出，具有耦合變速的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、電流小， 起到較好地保護(hù)電池的作用。本實(shí)用新型僅由車用電機(jī)和變速箱構(gòu)成的動(dòng)力傳
動(dòng)裝置可適用于純電動(dòng)汽車；由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)聯(lián)接和離合裝置、電機(jī)、離 合器和變速箱構(gòu)成的動(dòng)力傳動(dòng)裝置可適用于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。由于在電機(jī)上 設(shè)有冷卻水道，可使其散熱效果更好，因而可使整個(gè)電機(jī)的體積設(shè)計(jì)得更小一 些。本實(shí)用新型具有占用軸向空間小、重量輕、同心度好、剛性好、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 小、振動(dòng)小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、電流小的特點(diǎn)。 發(fā)明的有益效果是
1、 交流感應(yīng)電機(jī)(或永磁交流電機(jī))的電機(jī)軸(即輸出軸)與齒輪式變 速器的輸入軸為同一軸，電機(jī)輸出端的電機(jī)殼體直接與齒輪式變速器的變速器 機(jī)體固定連接，電動(dòng)機(jī)與變速器的機(jī)械零部件高度集成，成為結(jié)構(gòu)緊湊的整體, 具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
2、 本實(shí)用新型去掉了電機(jī)與齒輪式變速器之間的離合器，取消了傳統(tǒng)變 速器中的同步器，采用嚙合套式換檔結(jié)構(gòu)，利用交流感應(yīng)電機(jī)(或交流永磁電機(jī))的精確快速調(diào)速功能，實(shí)現(xiàn)換檔過程中的待嚙合齒輪等轉(zhuǎn)速、同相位控制， 利用氣壓(或液壓)操縱機(jī)構(gòu)完成換檔，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，本實(shí)用新型具 有響應(yīng)快速、控制精確、換檔平順的特點(diǎn)。
3、 利用編碼器的輸出特性和齒輪特點(diǎn)準(zhǔn)確安裝定位，從而獲得編碼器嵌 套軸的相位。兩個(gè)轉(zhuǎn)速編碼器分別實(shí)時(shí)測量電機(jī)和變速器第二軸轉(zhuǎn)速和相位并 反饋信號(hào)，并通過各檔速比計(jì)算得到待嚙合結(jié)合齒圈的轉(zhuǎn)速和相位，變速器檔 位位置傳感器實(shí)時(shí)反映變速器撥叉位置并反饋檔位信號(hào)。電機(jī)在系統(tǒng)控制器和 電機(jī)控制器作用下跟蹤變速器第二軸轉(zhuǎn)速和相位，快速、高精度的調(diào)節(jié)第一軸 和中間軸轉(zhuǎn)速，使變速器待嚙合的結(jié)合齒圈和結(jié)合套的轉(zhuǎn)速同步，并且相位滿 足要求。該系統(tǒng)利用電機(jī)的快速響應(yīng)、高精度調(diào)速特性，轉(zhuǎn)速編碼器和檔位位 置傳感器的信號(hào)反饋，根據(jù)變速器第二軸轉(zhuǎn)速主動(dòng)調(diào)節(jié)變速器第一軸和中間軸 轉(zhuǎn)速和相位，使變速器待嚙合的結(jié)合齒圈和結(jié)合套等速同相，然后通過氣動(dòng)執(zhí) 行機(jī)構(gòu)完成變速器的自動(dòng)換檔。
4、 換檔過程中，電機(jī)必須在不同檔位下按照一定的空載最優(yōu)轉(zhuǎn)矩工作， 保證結(jié)合轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)換檔過程平順、無沖擊，電機(jī)在不同檔位下的密集型 最優(yōu)轉(zhuǎn)矩根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、機(jī)油溫度、液面高度、轉(zhuǎn)速確定。本實(shí)用新型采 用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)換檔過程平順、無沖擊。
本實(shí)用新型主要用于電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的B向結(jié)構(gòu)示意圖3是圖1的A—A剖視圖4是圖1中變速箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖4所示。車用電機(jī)5為汽車用變頻調(diào)速電機(jī)，可以是三相交流 永磁同步電機(jī)，也可采用三相交流異步電機(jī)，如為YCVF系列汽車用變頻調(diào)速 三相交流異步或永磁同步牽引電機(jī)。變速箱4為多檔平行軸式齒輪變速箱。變 速箱4采用凹型殼體11，靠車用電機(jī)5前端蓋10相鄰處無端蓋，通過其邊緣 直接固定在車用電機(jī)5前端蓋10上。車用電機(jī)5與變速箱4之間省去了離合 器。變速箱4上設(shè)有兩個(gè)汽缸12，推動(dòng)拔叉，換檔用。車用電機(jī)5輸出軸為變速箱4輸入軸。變速箱4第三軸3上設(shè)有兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪30、 32，分別與 變速箱4輸出軸33上的一組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪配合實(shí)現(xiàn)多檔變速。兩個(gè)汽缸12 分別通過撥叉31、 34與變速箱4第三軸3上兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪30、 32對應(yīng) 連接，通過分別推動(dòng)撥叉31、 34實(shí)現(xiàn)多檔的換檔。兩個(gè)編碼器2、 21分別安 裝在變速箱4第三軸3和輸出軸33上，同時(shí)測第三軸3及傳動(dòng)軸過來轉(zhuǎn)速。 電機(jī)轉(zhuǎn)速要達(dá)到第三軸3、輸入軸29同速同相位時(shí)換檔，傳動(dòng)軸過來轉(zhuǎn)速同速 同相位變速，兩個(gè)編碼器2、 21對增加檔位，可提高閉環(huán)控制測轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確性。 變速箱4凹型殼體11上設(shè)有三個(gè)定位傳感器22，定位傳感器22由行程開關(guān)構(gòu) 成，分別與空檔、及輸出軸33、第三軸3上變速齒輪位置對應(yīng)，中間的定位傳 感器設(shè)置在空檔位置，左邊的定位傳感器與輸出軸33齒輪位置對應(yīng)，右邊的 定位傳感器與第三軸齒輪位置對應(yīng)，這樣，換檔時(shí)是否到位，空檔位置換檔， 反饋信號(hào)給控制器推動(dòng)氣缸進(jìn)行變速。突緣法蘭1固定在變速箱4的花鍵軸輸 出上，與汽車傳動(dòng)軸的突緣叉聯(lián)接。車用電機(jī)5上設(shè)有冷卻水道8及進(jìn)、出水 口7、 9，水箱中的水從進(jìn)水口9進(jìn)入水道，從出水口7流出，然后流回水箱。 編碼器2裝于變速箱4的第三軸3上，用于測變速箱4第三軸3及汽車速度， 將信號(hào)傳給變頻控制器，進(jìn)行閉環(huán)控制。驅(qū)動(dòng)離合裝置由軸套17、分離叉、撥 桿14、分離臂19、分離軸承座15、氣缸20、混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)離合器23、發(fā)動(dòng) 機(jī)曲軸25、發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼26、發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪24構(gòu)成。后端蓋13除封閉電機(jī)外， 其外側(cè)還形成腔體，內(nèi)裝軸套17、分離叉、分離軸承座15、撥桿14、分離臂 19，為部分驅(qū)動(dòng)離合裝置。這樣，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)或與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接的車用電機(jī)上設(shè) 置由離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸25和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪24構(gòu)成的另外部分驅(qū)動(dòng)離合裝置后， 就可用作混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的機(jī)電耦合動(dòng)力傳動(dòng)裝置。分離臂19與設(shè)置在車 用電機(jī)5上的氣缸20聯(lián)接。軸套17套裝在車用電機(jī)軸上，并固定在車用電機(jī) 后端蓋13上。分離軸承座15套在軸套17上。撥桿14固定在車用電機(jī)5后端 蓋13上，撥桿14與分離臂19連接。車用電機(jī)5、驅(qū)動(dòng)離合裝置及與之聯(lián)接的 發(fā)動(dòng)機(jī)或者帶有車用電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)均為現(xiàn)有技術(shù)。
當(dāng)汽車起步時(shí)，用低速檔起步，轉(zhuǎn)矩大，使汽車起步平滑，電機(jī)電流小， 對電池沖擊?。划?dāng)車速達(dá)到一定速度后，靠電機(jī)變頻控制器調(diào)整轉(zhuǎn)速達(dá)到從動(dòng) 軸同步后變速，汽缸推動(dòng)拔叉自動(dòng)變速為高速檔，使汽車加速。反之減速時(shí)， 增大動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，也是靠電機(jī)控制器調(diào)整轉(zhuǎn)速達(dá)到從動(dòng)軸同步變速，汽缸推動(dòng)拔叉變低速檔，使汽車減速<
權(quán)利要求1、一種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置，包括車用電機(jī)(5)和變速箱(4)，其特征是所述的車用電機(jī)(5)輸出軸為變速箱(4)輸入軸(29)；變速箱(4)采用凹型殼體(11)，并直接固定在車用電機(jī)(5)輸出端的電機(jī)殼體上，共用端蓋；凹型殼體(11)上設(shè)有三個(gè)定位傳感器(22)；變速箱(4)采用平行軸式齒輪變速箱，并在第三軸(3)上安裝有編碼器(2)；變速箱(4)輸出軸(33)上安裝有編碼器(21)；變速箱(4)上裝有兩個(gè)氣缸(12)，變速箱第三軸(3)上裝有兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪(30、32)，該兩個(gè)氣缸(12)分別通過撥叉(31、34)與兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪(30、32)對應(yīng)連接；車用電機(jī)(5)后端蓋側(cè)設(shè)有由軸套(17)、分離叉、撥桿(14)、分離臂(19)、分離軸承座(15)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)離合裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置，其特征 是所述的車用電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)離合裝置聯(lián)接有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或者車用電機(jī)及內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置，其 特征是所述的車用電機(jī)(5)為車用變頻調(diào)速三相交流異步電機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置，其 特征是所述的車用電機(jī)為車用變頻調(diào)速三相交流永磁同步電機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置，其 特征是所述的車用電機(jī)(5)機(jī)座內(nèi)設(shè)有冷卻水道(8)及進(jìn)、出水口 (9、 7)。
專利摘要本實(shí)用新型為一種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置。屬于電動(dòng)汽車電機(jī)和變速箱技術(shù)領(lǐng)域。主要是解決現(xiàn)有電動(dòng)汽車因電機(jī)與變速箱不是整體化而存在軸向占用空間大、重量大、成本高的問題。它的主要特征是車用電機(jī)與變速箱共用端蓋；車用電機(jī)輸出軸為變速箱輸入軸；變速箱采用凹型殼體，并直接固定在車用電機(jī)輸出端的電機(jī)殼體上；凹型殼體上設(shè)有三個(gè)定位傳感器；變速箱第三軸及輸出軸上安裝有編碼器；變速箱上裝有兩個(gè)氣缸，第三軸上裝有兩組雙聯(lián)內(nèi)花鍵齒輪；車用電機(jī)后端蓋側(cè)設(shè)有由軸套、分離叉、撥桿、分離臂、分離軸承座構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)離合裝置。本實(shí)用新型具有占用軸向空間小、重量輕、多檔變速的特點(diǎn)，主要用于電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)H02K7/10GK201405715SQ200920085540
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者森 吳, 檀銀身, 潘明安, 陳建平, 高幼民 申請人:襄樊宇清電動(dòng)汽車有限公司